【会员新闻】国镓晶谷：攻坚(001)零孪晶氧化镓，向国际半导体产业前沿企业迈进

日期：2026-10-15阅读：127

当功率器件向更高电压、更高效率演进，材料这一端的“弹药”正在成为行业绕不开的话题。

新能源车800V高压平台加速普及，特高压直流输电持续扩容，储能变流器对损耗与体积越发敏感——这些场景共同指向一个需求：耐压更高、损耗更低、功率密度更大的半导体材料。在碳化硅之后，氧化镓（β-Ga₂O₃）被视为下一个可能承担高压功率任务的选项：它的理论击穿场强约为碳化硅的2-3倍，且晶体可从熔体中直接生长，被业界认为具备低成本大尺寸化的潜力。然而，氧化镓产业要真正走到终端，第一道门槛不在器件设计，而在最上游的衬底。

为什么(001)难，为什么“零孪晶”值得单独提

β-Ga₂O₃用于高压外延，晶面选择直接影响缺陷、成核和后续器件一致性。(001)与多条主流外延路线匹配度高，但生长难度也高：一方面材料偏脆、部分晶面存在解理倾向，拉晶和加工环节易开裂；另一方面导模法获取(001)、(010)等特定取向往往需要大厚度晶体侧切，温场、模具、收颈和界面控制不到位就会产生孪晶、晶界、气泡、包裹等宏观缺陷。尤其对 (001) 而言，孪晶一旦形成便常沿解理面贯穿整根晶体，几乎无法在后段切除——这也是“零孪晶”被视为 (001) 衬底硬指标的原因。

尺寸越大，这个问题越放大。2英寸可凭工艺经验“跑通”，4英寸要控批次，6英寸再往上就要同时解决温场对称、应力释放、孪晶抑制、加工翘曲和表面亚损伤。行业里常说氧化镓“能长晶”不算难，“长成可外延、可切片、可复购的衬底”才是真正的考验。

国镓晶谷的切入：自主EFG，盯住(001)零孪晶

国镓晶谷目前已建成涵盖原料处理、晶体生长、衬底加工、检测评估的产线体系，由博士团队选择自主导模法(EFG)路线，主攻(001)晶向零孪晶单晶生长。

目前，公司已打通从单晶生长到衬底加工的完整链条：

2-4英寸(001)零孪晶氧化镓衬底实现稳定批量生产与交付，可满足研发与中小批量器件验证；

6英寸产品完成试制，具备小批量供货能力，为后续更大晶圆尺寸、更低单位成本铺路；

晶体关键指标达到国际同类公开报道的先进水平。

从实验室里的一根晶棒，到产线上可以稳定交付的衬底片，中间是上千炉次的工艺调整、缺陷观察与参数迭代。所谓突破，不是某一次灵光乍现，而是把“长得出来”变成“长得稳定、长得一致”。

当然，氧化镓要形成产业，单靠衬底环节还不够——精准掺杂、外延工艺、器件结构、可靠性验证，每一环都需要衬底厂与器件厂共同打磨。

回到行业的需求趋势：无论是800V高压平台、特高压输电还是大型储能，当高端衬底不再受制于海外，大家才敢把氧化镓放进产品路线图，我国半导体产业链的迭代才有可能从“跟跑”走向“自主可控”。

把(001)零孪晶氧化镓做稳定，向着国际半导体产业前沿企业迈进，这正是国镓晶谷的选择和目标——让高压功率时代的材料选项里，有一片来自中国的、可靠的衬底，也愿携手产业链同仁，让氧化镓真正从材料走向产业现场。